Нашата атмосфера е като една голяма електрическа верига: Гръмотевичните бури са батериите, които я зареждат, а мълниите са токът, протичащ през нея. На земята виждаме доказателства за тази верига, когато мълния удари земята или когато светне дълбоко в гръмотевичен облак, но високо над облаците се крие тайна електрическа зоологическа градина, пълна със спрайтове, елфи и джетове, пише списание National Geographic.
Тези фантастични термини се отнасят до светлинни прояви, наречени краткотрайни светлинни събития или TLE (transient luminous events), които се случват в горните слоеве на земната атмосфера по време на гръмотевични бури. "TLE са мистериозни, красиви и уникално различни от конвенционалните мълнии, но те свързват времето, пространството и електричеството в един драматичен момент. Те се случват високо над облаците, почти безшумно и са невидими за повечето хора, но отразяват мощни процеси, развиващи се дълбоко в гръмотевичните бури", казва Хейлианг Хуанг, докторант в Китайския университет за наука и технологии, който изучава TLE.
Първите фотографски наблюдения на тези събития през 1989 г. дават изображения на червени проблясъци, пронизващи небето за миг. Те са наречени червени спрайтове, вдъхновени от героите в "Сън в лятна нощ" на Шекспир, и следват още приказни имена, докато изследователите откриват нови видове TLE. Днес учените продължават да работят, за да разберат тези любопитни явления - какво ги причинява, колко често се случват и какво могат да ни кажат за земната атмосфера.
Точно както преследването на бури, някои фотографи са започнали да преследват спрайтове, търсейки неуловими червени спрайтове и други видове TLE над нощните гръмотевични бури.
Червени спрайтове са наблюдавани край бреговете на Европа и над Големите равнини на САЩ, но през 2022 г. астрофотографите Енджел Ан и Шучан Донг заснемат 105 червени спрайта, най-големият брой, виждан някога в една гръмотевична буря в Южна Азия, съобщават изследователи наскоро в Advances in Atmospheric Science.
"Червените спрайтове са най-емблематичните [TLE]", казва Хуанг, водещият автор на статията.
Те се появяват само за части от секундата във вретеновидна кореноподобна система от червени ивици. Явлението се причинява от положителна мълния, която удря земята, създавайки електрическо поле, което достига до атмосферата, на около 50 до 90 км над Земята.
На Тибетското плато, северно от Хималаите, гръмотевичните бури са много често срещани. Драматичните промени във височината предизвикват интензивна конвекция в атмосферата, а вихрушката на влажния въздух създава облаци - богата лаборатория за изучаване на TLE. И все пак, там не са били регистрирани такива до снимките на бурите, направени от Ан и Донг през 2022 г.
Хуанг и неговият сътрудник Гаопенг Лу, физик по атмосферата в Университета за наука и технологии на Китай, разработват метод за синхронизиране на видеоклиповете и снимките, които Ан и Донг са направили на Тибетското плато. Използвайки сателитни данни и карти на звездите в нощното небе, за да определят времевите марки на всеки видеокадър, екипът свърза около 70% от проверените спрайтове с основната (родителска) мълния, която ги е задействала.
За Хуанг резултатите демонстрират научната стойност на любителските наблюдения. "Вълнуващо е, че тази област обединява професионални учени и страстни непрофесионални учени любители, работещи рамо до рамо, за да разберат нещо толкова ефимерно, но толкова дълбоко."
Фотографите не само са заснели значителен брой червени спрайтове, но и хималайската буря се е характеризирала с още по-редки TLE, наречени джетове и призраци. Екипът е открил 16 вторични джета, мощни колони от често синя или лилава светлина, издигащи се нагоре към небето, и поне четири призрака, зелени мъгливи сияния, които понякога могат да се реят над червени спрайтове.
"Въпреки че спрайтовете и други TLE може да изглеждат деликатни и безшумни в горните слоеве на атмосферата, те често са свързани с мощни, понякога опустошителни метеорологични системи", казва Хуанг. "Разбирането им не само задоволява любопитството ни към горните слоеве на атмосферата, но и ни помага да научим повече за бурите, с които се сблъскваме тук, на Земята."
База данни за краткотрайни светлинни събития
Различните видове TLE варират в зависимост от надморската височина, вида на мълнията и химикалите, присъстващи в тази част от атмосферата, но точните причини за всеки тип TLE все още не са потвърдени. От 2022 г. проектът Spritacular на НАСА се опитва да улови това разнообразие, като разчита и на данни от любители - стотици граждански учени.
"Виждах прекрасни изображения, заснети от обществеността по целия свят, споделяни спорадично в интернет, а научната общност до голяма степен не беше наясно с тези заснети изображения", казва Бурджу Козар, атмосферен физик в Центъра за космически полети "Годард" на НАСА, който ръководи проекта. "Spritacular се роди, за да преодолее тази празнина, свързвайки обществеността с научната общност, като създаде първата краудсорсинг база данни със спрайтове и други TLE."
Spritacular кани доброволци да изпратят свои изображения на TLE по целия свят, като досега са събрани над 700 изображения от почти 900 потребители в 20 различни страни. Участниците могат също така да помогнат в претърсването на базата данни, идентифицирайки спрайтове от изображения на потребители или такива, събрани от Международната космическа станция.
Ако успеят да съберат достатъчно голямо количество наблюдения, тогава Козар и нейният екип могат да започнат да идентифицират модели и тенденции в данните, а също и да изучават по-редки TLE като призраци и джетове.
Разбирането на TLE би могло да ни помогне и в изследванията ни на други планети. Данните от мисията Juno на НАСА показват, че спрайтове и мистериозни пръстени от светлина, наречени елфи, също така се срещат в атмосферата на Юпитер.
Тъй като TLE явленията са толкова мимолетни по природа, Козар и нейният сътрудник Южеф Бор, изследовател на TLE в Института по физика на Земята и космически науки в Унгария, са съгласни, че силата на техния проект се крие в хората от Spritacular. "Мисля, че силата на общността прави Spritacular много силен за научна работа, свързана с TLE", казва Бор.
Как климатът може да повлияе на TLE
Усилията на общността, които движат изследванията на TLE, биха могли да помогнат да се отговори на един от най-належащите въпроси около спрайтовете и други TLE - как изменението на климата може да повлияе на тяхната поява.
"Повишаването на глобалните температури поради изменението на климата ще повлияе на интензитета и честотата на гръмотевичните бури, това също ще доведе до по-силна мълниеносна активност, всички от които са предвестници на активността на TLE", казва Козар. "Детайлите все още са активна област на изследване, но изучаването на TLE може да стане още по-важно за проследяване на това как се променя нашата атмосфера."
Работата с климатолози и космически учени, за да се разбере как променящите се модели на бурите могат да повлияят на активността на TLE в световен мащаб, също е следващата задача на китайския екип. За Хуанг това е вълнуваща област, в която да участва: "Чувството е като изследване на атмосферна граница. Всяко наблюдение е като улавяне на рядък и мимолетен сигнал от ръба на Космоса - визуално зашеметяващ и физически значим."
Ако вярвате в правото си на обективна информация, подкрепете ни.
Вашето дарение от всякакъв размер и по всяко време означава много за нас.
Скъпи читатели,
Днес, повече от всякога, независимата журналистика има нужда от вас.В мисията си да предоставяме обективни, достоверни и навременни новини разчитаме на вашата подкрепа.
Ако вярвате в правото си на обективна информация, подкрепете ни.
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}
;void(0);){kind=link}